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出版者:Goodheart-Willcox Pub

作者:Shumaker, Terence M./ Madsen, David A.

出品人:

页数:944

译者:

出版时间:

价格:524.00元

装帧:HRD

isbn号码:9781590707524

丛书系列:

图书标签:

• AutoCAD
• 计算机辅助设计
• CAD
• 工程制图
• 机械制图
• 建筑制图
• 设计软件
• 绘图软件
• AutoCAD应用
• 技术绘图

建筑设计与工程的基石：《图解建筑结构力学原理》 一、 导言：结构之美，力学之魂 宏伟的建筑拔地而起，屹立于天地之间，它们不仅仅是钢筋混凝土的堆砌，更是人类智慧与工程技术的结晶。而支撑这一切的，正是建筑结构力学所揭示的深刻原理。理解结构如何承受荷载，如何保持稳定，以及如何应对自然界的种种挑战，是每一个致力于建筑设计与工程实践者的必修课。《图解建筑结构力学原理》正是这样一部致力于剖析建筑结构生命密码的著作，它将繁复的力学概念以直观、易懂的方式呈现，旨在为读者构建坚实的理论基础，培养敏锐的结构感知能力，最终助力其成为能够创造安全、高效、美观建筑的卓越工程师。 本书并非一本枯燥的理论汇编，而是一场深入建筑结构肌理的探索之旅。我们相信，真正的理解源于清晰的认知，而清晰的认知则离不开生动的阐释。因此，本书在理论推导的严谨性之上，辅以大量精巧的图示、生动的实例和详尽的案例分析，力求将抽象的力学公式转化为具象的结构行为，让读者在“看”与“思”中，逐步领悟结构力学的精髓。无论您是初涉此道的学生，还是寻求精进的从业者，《图解建筑结构力学原理》都将是您宝贵的知识伙伴，为您开启通往结构力学殿堂的大门。 二、 核心内容：构建理解的阶梯 本书内容编排循序渐进，从最基础的力学概念入手，逐步深入到复杂的结构分析技术。我们精心设计了每一章节，确保知识的连贯性和递进性，让读者在不知不觉中构建起对建筑结构力学的全面认知。 第一部分：力学基础与荷载分析 静力学基础： 什么是力？力的合成与分解？力矩的概念？我们从这些最基本的元素出发，理解力的作用方式。本书将通过模拟生活中常见的受力场景，如杠杆、滑轮等，让读者直观感受静力学的基本定律。我们将深入讲解平衡的概念，以及如何分析一个静止物体所受的合力与合力矩为零的条件。这为后续理解结构在荷载作用下的平衡状态奠定基础。 材料力学入门： 材料在受力时会发生什么变化？什么是应力、应变？弹性与塑性行为有何区别？本书将介绍常见的建筑材料（如混凝土、钢材、木材）的力学特性，并通过实验数据和图表展示它们在不同荷载下的响应。我们将详细解释应力集中现象，以及它对结构安全的重要性，并探讨材料的屈服强度、抗拉强度等关键指标。 荷载的分类与识别： 建筑结构面临着哪些“敌人”？包括自重、活荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载等等。本书将详细介绍这些荷载的定义、特点、计算方法以及在设计中的考虑因素。我们将通过图示展示不同荷载作用下的荷载分布模式，并强调不同地区、不同类型的建筑对荷载的敏感性差异。对于地震荷载，我们将初步探讨其动力学特性以及在结构抗震设计中的初步考量。 第二部分：结构构件的受力分析与设计 轴力、剪力和弯矩： 这是理解结构构件受力状态的关键。本书将运用大量的图示和动画模拟，展示梁、柱、墙等构件在不同荷载作用下内部产生的轴力、剪力和弯矩。我们将深入讲解这些内力的产生机制，以及它们如何影响构件的应力分布。例如，我们将通过剖面法，直观地演示如何截取梁的某一段，并通过求解该段的受力平衡来获得内力图。 梁的设计与分析： 梁是建筑中最常见的承重构件。本书将详细介绍梁的类型（如简支梁、连续梁、悬臂梁），以及不同边界条件下的受力特性。我们将通过实例演示如何根据弯矩和剪力图进行梁的截面设计，选择合适的材料和尺寸，以确保梁的安全和经济性。此外，我们将探讨梁的挠度问题，以及如何控制梁的变形以满足使用要求。 柱的设计与分析： 柱是主要的竖向承重构件。本书将重点关注柱的受压特性，包括长细比对柱稳定性的影响，以及压弯构件的设计。我们将详细介绍细长柱的屈曲现象，并通过欧拉公式等理论进行分析。对于承受弯矩的压杆，我们将阐述其设计步骤和相关的构造要求，以确保柱的整体稳定性。 墙体与剪力墙： 墙体在承受垂直荷载的同时，也扮演着抵抗水平荷载（如风荷载和地震荷载）的重要角色。本书将深入分析墙体的受力机理，特别是剪力墙的抗侧移能力。我们将通过图示展示剪力墙在水平荷载作用下的变形模式，并介绍剪力墙的设计原则和常见的构造措施，如墙肢、连梁等。 板与壳体结构： 板和壳体结构在屋顶、楼板等部位广泛应用。本书将介绍板的受弯和受扭特性，以及不同形状和边界条件下的受力分析方法。对于壳体结构，我们将介绍其空间受力特性，以及如何利用曲面形态来提高结构的承载能力和稳定性。 第三部分：结构的整体分析与稳定性 结构体系的组成与分类： 框架结构、砌体结构、钢结构、混凝土结构……不同的结构体系有着不同的优点和适用范围。本书将系统介绍各种常见的建筑结构体系，分析它们的组成单元、传力途径和各自的特点。我们将通过实例对比不同结构体系在荷载传递、刚度、延性等方面的差异，帮助读者理解如何根据项目需求选择合适的结构体系。 结构的静不定分析： 许多实际的结构都属于静不定结构，其内力无法仅通过静力平衡方程求解。本书将介绍多种分析静不定结构的方法，如位移法、荷载法、力和变形法等，并辅以大量计算示例。我们将强调这些方法背后的基本原理，以及它们在现代结构分析软件中的应用基础。 结构的稳定性分析： 结构不仅仅要抵抗荷载，还要保持其整体的稳定。本书将深入探讨结构的失稳形式，特别是压杆的屈曲失稳和整体结构的倾覆、滑动等。我们将详细讲解稳定性分析的判据和方法，并介绍如何通过合理的结构设计和构造措施来提高结构的稳定性。 动力学基础与抗震设计初步： 面对地震等动态荷载，结构的响应与静态荷载截然不同。本书将介绍动力学的基本概念，如自由振动、强迫振动、共振等，并初步探讨结构的抗震设计原理。我们将解释地震波如何作用于结构，以及如何通过调整结构的质量、刚度和阻尼来减小地震力的影响。这将为读者后续深入学习抗震设计打下基础。 第四部分：结构设计中的实际考量 连接的设计： 结构构件之间的连接是传递力的关键环节。本书将重点介绍钢结构和混凝土结构中常见的连接形式，如焊缝、螺栓连接、钢筋搭接、锚固等，并分析它们的受力性能和设计要求。我们将强调连接的可靠性和耐久性对整个结构安全的重要性。 施工中的问题与对策： 理论设计再完美，也离不开精良的施工。本书将探讨结构设计在施工过程中可能遇到的问题，如材料的实际性能差异、施工误差、临时支撑等，并提出相应的对策。我们将强调设计者与施工方之间的良好沟通和配合对于保证工程质量的重要性。 绿色建筑与可持续性： 在现代建筑设计中，环保与可持续性已成为不可忽视的因素。本书将初步探讨结构设计如何与绿色建筑理念相结合，例如选择环保材料、优化结构形式以减少材料用量、提高结构的使用寿命等。 三、 特色与优势：学习的助推器 《图解建筑结构力学原理》之所以能够成为读者信赖的知识伙伴，离不开其独特的设计理念和显著的优势： 图解优先，直观易懂： 本书最显著的特色在于其丰富的图解。我们深知力学概念的抽象性，因此投入大量精力制作高质量的图示、示意图、流程图以及三维模型渲染图。这些图解不仅是对文字描述的补充，更是帮助读者建立直观理解的关键。通过“看图说话”，枯燥的公式和理论变得生动鲜活，理解的门槛大大降低。 循序渐进，逻辑清晰： 内容编排严格遵循从基础到深入的原则，确保每一章的学习都建立在前一章的基础上。章节之间的过渡自然流畅，逻辑关系清晰可见，避免了知识点的碎片化，帮助读者构建完整的知识体系。 理论联系实际，案例丰富： 本书在讲解理论知识的同时，大量引用了现实世界中的建筑案例。从古老的建筑奇迹到现代的摩天大楼，通过分析这些真实建筑的结构设计，读者能够更深刻地理解理论知识的应用场景和实际价值，从而激发学习兴趣，培养解决实际问题的能力。 注重概念理解，而非死记硬背： 我们倡导“知其所以然”的学习方式。本书并非罗列公式和计算技巧，而是着力于讲解每个概念背后的物理意义和力学原理。通过深入的解析和多角度的阐释，帮助读者真正理解“为什么是这样”，从而能够灵活运用所学知识，应对复杂多变的工程问题。 语言通俗易懂，风格严谨： 在保持科学严谨性的前提下，本书采用通俗易懂的语言进行表述，避免使用过于晦涩的专业术语。即使是初学者，也能轻松阅读和理解。同时，我们严格审校每一个公式、每一个论断，确保内容的准确性和可靠性。 四、 目标读者：谁能从本书中获益？ 《图解建筑结构力学原理》是一本面向广泛读者群体的书籍： 建筑学、土木工程、工程管理等相关专业的在校学生： 作为基础课程的辅助教材或参考书，本书能够帮助学生扎实掌握结构力学的基本概念和分析方法，为后续专业课程的学习打下坚实基础。 初入建筑设计和工程领域的青年工程师： 本书能快速帮助新晋从业者建立起对建筑结构力学的全面认识，提升其结构分析和设计能力，加速职业成长。 有一定基础但希望深化理解的从业者： 对于已经在结构领域工作多年的专业人士，本书提供的深入解析和新的视角，能够帮助其巩固现有知识，发现新的理解维度，进一步提升专业素养。 对建筑结构原理感兴趣的非专业人士： 即使您并非专业人士，如果您对建筑的稳固与安全充满好奇，本书也能为您揭示隐藏在美丽建筑背后的科学奥秘，让您以全新的视角欣赏和理解我们所处的建筑环境。 五、 结语：开启结构思考之旅 建筑结构力学并非是冰冷的技术学科，它是关于平衡、关于力量、关于智慧的艺术。通过《图解建筑结构力学原理》，我们希望您能够踏上一段充满发现的旅程，不仅学会分析结构的受力，更能培养出对结构整体美学的感知，对安全与效率的深刻理解。愿本书成为您通往优秀结构工程师之路上的忠实伙伴，助您在未来的建筑实践中，构筑起更多安全、可靠、令人赞叹的宏伟工程。让我们一同走进结构力学的世界，感受工程智慧的魅力，共创更美好的城市未来。

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